[发明专利]Al-Mg-Si合金轮毂的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮毂的制造方法，具体涉及一种Al-Mg-Si合金轮毂的制造方法。 

背景技术

目前，汽车工业正朝着轻量、高速、安全、节能、舒适与环境污染轻的方向发展，因此铝合金零部件在汽车中的用量日益增多。轮毂作为汽车行驶系统中的重要部件之一，也是一种要求较高的保安件，它不仅承载汽车的重量，同时也体现着汽车的外观造型。在过去的十年中，全球铝合金汽车轮毂产量的年平均增长率达7.6%。由此可见，随着汽车轻量化的需求日益扩大，铝合金轮毂在现代汽车制造中正逐步取代传统的钢制轮毂而被广泛地推广应用。 

但是，现有的锻造铝合金轮毂通常以Al-Mg-Si合金铸棒为原材料，经镦粗、初锻、精锻、冲孔、固溶、时效等工序，具有工艺复杂，能耗高、轮毂力学性能相对较低等缺点。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种Al-Mg-Si合金轮毂的制造方法，它可以提高铝轮毂强度，保持其良好的塑性，并达到降低能耗，提高生产效率的目的。 

为解决上述技术问题，本发明Al-Mg-Si合金轮毂的制造方法的技术解决方案为，包括以下步骤： 

第一步，备料；

将Al-Mg-Si合金热轧板制成圆片状坯料；

所述Al-Mg-Si合金热轧板采用Al-Mg-Si合金铸锭经过热轧处理制成。

所述Al-Mg-Si合金优选为6061、6082等变形铝合金。 

所述Al-Mg-Si合金热轧板的厚度为50mm～150mm。 

第二步，预热； 

将圆片状坯料预热至450℃～500℃；

第三步，热锻；

在450℃～500℃温度下，通过锻压机对圆片状坯料进行热锻，形成盘状坯料，使轮毂初步成形；热锻次数为1～2次。

热锻之前，先将锻压模具预热至250℃以上，将上模与下模分离，在锻压模具的工作面上喷洒润滑剂，将经过预热的圆片状坯料放入锻压模具中。 

第四步，淬火； 

将经过热锻的盘状坯料进行淬火处理；淬火在热锻完成后立即进行。

第五步，旋压成形； 

将经过淬火的盘状坯料通过强力旋压机强力旋压成形，形成空心旋转体轮毂坯料； 

旋压可以为冷旋、温旋或热旋。

第六步，固溶时效热处理； 

将经过旋压成形的轮毂坯料加热到500℃～580℃，保温1～4小时后淬火，然后放入时效炉加热到120℃～220℃，保温2～8小时；

第七步，机加工及表面处理；

将经过固溶时效热处理的轮毂坯料进行机加工及表面处理，得到铝合金轮毂成品。

所述机加工及表面处理方法为：去边、打磨、抛光和涂装。 

本发明可以达到的技术效果是： 

本发明通过对铝合金轮毂所用的原料进行改进，不采用铸态的Al-Mg-Si铝合金棒料为原料，以达到简化工艺的目的，使在旋压成形前实现无需镦粗预制坯料过程。

本发明选用的铝合金热轧板是由铸锭经热轧而成；铸锭经热轧后，晶粒被细化延伸，使晶向趋于一致，缩孔和疏松被压实；由于热轧是在再结晶温度以上的加工，在金属发生塑性变形的同时，会发生恢复、再结晶等退火作用；通过热轧能将铸造状态的粗大晶粒破碎，显微裂纹愈合，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为致密均匀的纤维状变形组织，从而达到了改善合金组织结构的效果。更重要的是，本发明采用铝合金热轧板为原料，加工过程中无需镦粗预制坯料步骤，在简化工艺，降低能耗的同时，仍然能够保证产品的性能更高。 

本发明通过在热锻后立即淬火，降低了合金的再结晶的驱动力，使后续固溶在获得较高的合金元素过饱和度的同时，仅发生较少的再结晶，从而在随后的时效过程中产生更高的析出强化效应，提高合金的力学性能。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明： 

图1是本发明Al-Mg-Si合金轮毂的制造方法的流程示意图；

图2是采用锻压机对圆片状坯料进行热锻的示意图；

图3a、图3b是经过热锻所得到的盘状坯料的示意图；其中图3a是图3b的剖面图；

图4是采用旋压机对盘状坯料进行强力旋压的示意图；

图5a、图5b是经过强力旋压所得到的空心旋转体轮毂坯料的示意图；其中图5a是图5b的剖面图。

具体实施方式

如图1所示，本发明Al-Mg-Si合金轮毂的制造方法，包括以下步骤： 

第一步，备料；